MC镁瑞臣论文奖励丨淮北师范大学：贾雪梅凭借使用我们MC镁瑞臣的产品，发表了最新光催化二氧化碳还原的研究成果！
发表期刊：Applied Catalysis B: Environmental
第一作者：贾雪梅
通讯作者：林海莉
发表单位：淮北师范大学 化学与材料科学学院
实验方向：光解二氧化碳还原
影响因子：24.319
A dual defect co-modified S-scheme heterojunction for boosting photocatalytic CO2 reduction coupled with tetracycline oxidation
一种双缺陷共修饰的S型异质结，用于促进光催化二氧化碳还原和四环素氧化
为了同步缓解能量短缺和废水处理，在此设计了一种双缺陷异质结I掺杂BiOBr改性N空位g-C₃N₄（标记为IB/CNₓ），用于同时光催化二氧化碳还原和四环素氧化。70IB/CNₓ在二氧化碳还原和四环素去除方面表现出比IB/CN、BiOBr/CNₓ和BiOBr/CN更高的光催化性能。改进的光催化活性主要归因于掺杂I离子和氮缺陷的协同效应。此外，这种设计的耦合反应系统比两个半反应具有更优越的催化性能，实现了载体的充分利用。总之，双缺陷异质结增强的双功能反应系统中，双缺陷活性点加速了载流子的转移和分离，同时，双功能反应系统实现了电荷的充分利用。本研究强调了缺陷工程在设计高效光催化剂以应用于环境和能源领域中的关键作用。
论文第一作者为：贾雪梅
论文通讯作者为：林海莉
环境和能源问题已成为当今科学界和国际社会面临的重要挑战。光催化技术是解决上述两个难题的一种有前景且吸引人的方案。特别是通过太阳能驱动的二氧化碳还原为可用燃料，作为一种潜在的方法，有助于缓解能源危机和温室效应光催化还原二氧化碳与纯水氧化产生氧气（O 2）相结合，被认为是完美的反应体系尽管如此，由于反应动力学缓慢和脱附困难，O 2代的生成十分困难，几乎没有任何报道[7] 此外，这类光催化系统常因分离效率低、电子-空穴（e--h+）对少和活性差而受挫。为了克服上述问题，人们使用了牺牲试剂，如苯甲酸、亚硫酸钠、异丙醇和三乙醇胺（TEOA）等，这些试剂不仅产生了意外的副产品，还浪费了h+的氧化能力。
本文所用设备
1.催化剂制备：通过简单的沉积-沉淀法制备了一系列双缺陷I掺杂BiOBr/N空位g-C3N4异质结（简写为IB/CNx）。首先，在N2气氛的条件下，将双氰胺在550℃条件下焙烧4 h ，自然冷却后，将黄色的固体产物研磨后，即得N空位g-C3N4（标记为CNx）纳米片。随后，一系列双缺陷IB/CNx异质结被合成。将0.485g 的Bi(NO3)3•5H2O (1mmol)溶解于20 mL冰醋酸溶液（pH =1.96），然后，将0.44 g的CNx均匀地分散在上所述的澄清溶液。随后，缓慢加入含有0.0978 g的溴化钠（0.95 mmol）和0.0083g 的KI（0.05 mmol）的水溶液，在室温下搅拌3小时。最后，收集沉淀物，用去离子水和乙醇洗涤数次，然后在空气中以80 ºC干燥12 h。这个所获得的光催化剂命名为70wt% IB/CNx（标记为70IB/CNx）。通过改变CNx的量得到一系列IB/CNx异质结，分别标记为30IB/CNx、50IB/CNx、90IB/CNx和110IB/CNx，其中70IB/CNx的光催化性能最佳，达到约4.5 μmol·g−1·h−1 (CO)和0.8 μmol·g−1·h−1 (CH4)。
2.催化剂性能测试：采用北京镁瑞臣有限公司设计的封闭式气体循环智能化测试系统(如图所示)。将50 mg粉体催化剂加入50 mL 20 mg L–1 TC溶液中，放置光催化反应装置超声分散，并接入封闭式气体循环测试系统，随后通入50 mL CO2, 采用300 W氙灯（>300 nm, 镁瑞臣有限公司）照射，产出气体定时智能采样进入色谱分析，从而获得光催化剂CO2还原耦合TC氧化的光催化性能。
总之，设计并应用了一种具有双重缺陷的I d掺杂 BiOBr/N 空位g- C₃N₄异质结，用于二氧化碳还原与废水净化的耦合反应系统。双重缺陷的协同效应不仅为二氧化碳转化提供了更多的反应位点，还增强了污染物去除的氧化能力。此外，大量的缺陷作为电荷受体可以提高载流子的转移效率，同时，耦合反应系统实现了电荷的充分利用，从而提高了载流子的利用率和光催化活性。此外，同时引入双重缺陷到异质结中，为多功能光催化剂提供了可行策略，有望在可再生能源生成和环境修复中实现多应用。
A dual defect co-modified S-scheme heterojunction for boosting photocatalytic CO2 reduction coupled with tetracycline oxidation
影响因子：24.319
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